淺析提高電力系統(tǒng)供電可靠性措施

李斌

(山西省孝義供電公司山西孝義032300)

0 前言

供電的可靠性對(duì)電力用戶的生產(chǎn)生活有著直接影響，國(guó)家社會(huì)、人民生活對(duì)電力的依賴性也越來越高。自2009年我國(guó)提出了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”起，我們加快了電網(wǎng)建設(shè)與完善的步伐。但由于電力系統(tǒng)包括了無數(shù)的保護(hù)和控制裝置及設(shè)備，位于不同的地域與環(huán)境，一旦發(fā)生事故和故障引發(fā)用戶停電，直接影響用戶生活生產(chǎn)質(zhì)量，將會(huì)給生產(chǎn)生活帶來不同程度的損失。常常造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降、數(shù)量的減少，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞設(shè)備。電力系統(tǒng)持續(xù)供電的能力和可靠程度即為供電可靠性，它是評(píng)估供電質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一，它綜合體現(xiàn)了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、基礎(chǔ)建設(shè)、投運(yùn)、工作等階段的管控水平和質(zhì)量，是電力系統(tǒng)供電量對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的滿足度的反映。

1 影響和制約供電可靠性的因素

1.1 配網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃薄弱、器件老化陳舊。配網(wǎng)由高、中、低配網(wǎng)構(gòu)成，是起著傳輸和分配電力作用的終端網(wǎng)絡(luò)，在我國(guó)有75%的發(fā)電量由經(jīng)配網(wǎng)傳給客戶，是加強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的極重要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是受端系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。

首先，配網(wǎng)建設(shè)十分滯后，80年代初期，我國(guó)35～110kV配網(wǎng)1MW發(fā)電容量平均為40.2Km,20世紀(jì)90年代初平均不到24km,2006年減為1.83Km。全國(guó)相應(yīng)1MW發(fā)電容量配有的35～110kV的變電容量,在1980～1981年為2.02萬kVA,1993～1994年為1.89萬kVA,2006年南網(wǎng)僅為0.21萬kVA。

其次，配網(wǎng)建設(shè)管理不足。配網(wǎng)由于缺少合理的整體規(guī)劃而在結(jié)構(gòu)上自身存在許多缺陷,尤其是不能符合中心負(fù)荷各級(jí)支撐電源要求。而此恰巧是保證個(gè)條件下不間斷供電的重要保障，也是構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)配網(wǎng)的中心環(huán)節(jié)。同時(shí)，配網(wǎng)中大量存在的老舊設(shè)備、高損耗設(shè)備、長(zhǎng)期滿負(fù)荷或超負(fù)荷設(shè)備的大量存在也對(duì)供電可靠性提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。

1.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、帶電作業(yè)未普及推廣，因設(shè)備檢測(cè)和保護(hù)定檢的等造成供電中斷的情況常有發(fā)生。而目前電網(wǎng)建設(shè)還不能滿足100%的環(huán)網(wǎng)率，每個(gè)電網(wǎng)分段有大量的用戶；而且有許多用戶位于大分線上，當(dāng)處理故障、計(jì)劃性檢修時(shí)無法有效轉(zhuǎn)移負(fù)荷，對(duì)供電的持續(xù)性仍有較大影響。

1.3 主網(wǎng)個(gè)別區(qū)域存在瓶頸，建設(shè)滯后。多負(fù)荷控制斷面對(duì)220KV及以上系統(tǒng)供電能力影響大。轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式、檢修設(shè)備將影響供電，尤其當(dāng)重要器件停運(yùn)時(shí)，會(huì)引發(fā)系統(tǒng)輸電能力的進(jìn)一步下降。

2 提高供電可靠性的措施

提高供電可靠性，需要各部門的支持、協(xié)調(diào)與配合，加強(qiáng)可靠性管理意識(shí)，采用科學(xué)的管理方法。不僅需要嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)規(guī)程和行業(yè)規(guī)章制度，還要完善相關(guān)組織管理、完善例會(huì)制度。比如：加強(qiáng)設(shè)備、線路運(yùn)行管理。加強(qiáng)計(jì)劃?rùn)z修管理，實(shí)行檢修一條龍。由準(zhǔn)確數(shù)據(jù)評(píng)估線損，及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱處，使降損工作目標(biāo)更加明確。搞好用電調(diào)查，彌補(bǔ)營(yíng)業(yè)缺陷，減少線損。同時(shí)，要注重提升人員綜合素質(zhì)。

提高供電可靠性，同時(shí)還需要提高設(shè)備水平、技術(shù)建設(shè)，主要由以下幾個(gè)方面：

2.1 加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)構(gòu)架的建設(shè)與完善。在對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、改造過程中，必須將供電可靠性置于首位，其次考慮經(jīng)濟(jì)型。因主網(wǎng)的重要性和特殊性，電網(wǎng)建設(shè)中需要滿足N-1原則，個(gè)別區(qū)域還需符合N-2原則。對(duì)重要電力用戶采用雙回路供電，采用合理的方式工作運(yùn)行。為達(dá)到減少短路容量的目的，應(yīng)簡(jiǎn)化主接線、縮減中間變電站數(shù)、提升變壓器容載比。市區(qū)架空配網(wǎng)需逐漸形成可開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。合理提高傳輸線截面積，從而提升輸送容量。在變電站間設(shè)聯(lián)絡(luò)線，加強(qiáng)轉(zhuǎn)供能力。增加10KV開閉所、10KV出線回路，減小10KV線輸電半徑。

2.2 提高帶電作業(yè)的技術(shù)投入。依據(jù)具體情況進(jìn)行停電檢修，大力發(fā)展?fàn)顟B(tài)檢修技術(shù)。在對(duì)供電系統(tǒng)網(wǎng)架改造時(shí)不可避免的需要斷電作業(yè)，會(huì)造成時(shí)戶數(shù)的減少。所以，在安全性的前提下，積極從事對(duì)帶電作業(yè)的研究，減少供電中斷的時(shí)間。帶電作業(yè)的工作人員不僅要具備較高的技術(shù)能力，還要具備較強(qiáng)的心理素質(zhì)。這是技術(shù)性很高的一項(xiàng)設(shè)備維護(hù)工程，包括帶電維修、帶電測(cè)試、帶電檢查等項(xiàng)目?？梢酝ㄟ^綜合分析系統(tǒng)中設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、工作狀態(tài)、測(cè)試結(jié)果，來判斷設(shè)備需要檢修與否，從而達(dá)到使電力設(shè)備以盡可能長(zhǎng)的時(shí)間工作而不停運(yùn)的基本目的。

2.3 提升線路絕緣能力，采用可靠供電設(shè)備。由于環(huán)境因素，架空線常發(fā)生故障，系統(tǒng)的可靠性在很大程度上受線路停電檢修的影響。在樹線矛盾嚴(yán)重、人口密集區(qū)考慮敷設(shè)地下電纜或改用架空絕緣線。選用免維護(hù)或少維護(hù)、智能、自動(dòng)、無油化的設(shè)備，如：采用低損耗節(jié)能型變壓器；采用熔斷器與開關(guān)組合來保護(hù)變壓器；選擇火災(zāi)危險(xiǎn)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的斷路器；使用保護(hù)特性佳、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小、動(dòng)作迅速、通流量大的金屬氧化物避雷器；采用微機(jī)無功補(bǔ)償設(shè)備維持功因穩(wěn)定。

2.4 加快實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，依靠對(duì)目前配電網(wǎng)的升級(jí)優(yōu)化。一旦配電網(wǎng)某處發(fā)生故障，系統(tǒng)能迅速反應(yīng)，減少尋找故障用時(shí)，將故障影響范圍縮到最小。采用與不同區(qū)域具體情況相配合的系統(tǒng)綜合自動(dòng)化方案，選擇電網(wǎng)傳輸通訊方法，監(jiān)測(cè)器件、系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工作狀態(tài)、開斷次數(shù)、負(fù)荷、實(shí)時(shí)潮流等數(shù)據(jù)，制定最佳方案。加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與管理，推廣自動(dòng)化技術(shù)處理并預(yù)防故障產(chǎn)生，廣泛采用免維修或免維護(hù)的新型產(chǎn)品設(shè)備。例如，采用新型整體化絕緣密閉技術(shù)，使一次設(shè)備小型化；合理利用UPS和電池組作為操作電源以保證供電持續(xù)可靠；利用智能化裝置（IED）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，引入系統(tǒng)微機(jī)分布式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；利用計(jì)算機(jī)識(shí)別故障、監(jiān)控保護(hù)，采用電動(dòng)操作負(fù)荷開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重組；計(jì)算機(jī)就地檢測(cè)與遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)相分離，構(gòu)建實(shí)時(shí)的開放式、分布式網(wǎng)絡(luò)，為地理信息系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)等提供良好的界面。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)供電可靠性的提高作為一個(gè)工程系統(tǒng)問題,涉及到相關(guān)電力產(chǎn)業(yè)的整個(gè)體系,不能孤立抓某一個(gè)環(huán)節(jié)或部門。應(yīng)從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，從實(shí)際出發(fā)，采取一系列有效的措施。從停電管理、運(yùn)行管理、指標(biāo)管理等入手。本文通過對(duì)電力系統(tǒng)目前存在的可靠性缺陷問題提出了一些改進(jìn)辦法與實(shí)施方案，有利于在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程中更加合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃電網(wǎng)構(gòu)架，方便工作人員采取更為靈活的方式預(yù)防和處理各種故障停電情況，為今后電網(wǎng)升級(jí)改造指明參考方向。

[1]任英敏供電可靠性技術(shù)研究田.技術(shù)研發(fā)，2010.

[2]國(guó)家電網(wǎng)公司.用戶供電可靠性管理工作手冊(cè).

[3]許鋒.探討提高10kV配網(wǎng)的供電可靠性[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊).2011(02).

[4]王偉太.做好中壓電網(wǎng)計(jì)劃停電工作提高供電可靠性，電氣世界，2007年.

[5]王黎絢.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的分析和探討 [J].山西電力技術(shù).2000(04).

[6]李學(xué)林,唐葵,張玉桂,閆偉.配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用[J].供用電1997(03).

[7]車詒穎,齊沖,車詒慧.提高供電可靠性的管理措施[J].供用電.2011(05).

[8]趙彩虹.淺談供電企業(yè)安全生產(chǎn)的問題及對(duì)策[J].科技風(fēng).2009(09).

[9]溫奇峰.淺析10kv配電農(nóng)網(wǎng)供電可靠性[J].科技與企業(yè).2012(19).

[10]樓佳,林俐.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性供電分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化.2012(16).